一種用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁及其涂裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁及其涂裝方法，白可丁按如下重量分數(shù)組成：聚氨酯丙烯酸酯樹脂：20～30份；環(huán)氧丙烯酸酯樹脂：5～8份；金紅石型鈦白粉：30～50份；活性單體：15～25份；光引發(fā)劑：3～6份；熱引發(fā)劑：2～4份；顏料潤濕劑：2～5份；附著力促進劑：0.5～1.5份；基材潤濕劑：0.5～1份；流平劑：0.3～0.5份；消泡劑：0.3～0.5份；該方法利用光-熱雙重固化得到白可丁，涂料固化完全、固化效率高、節(jié)能環(huán)保、漆膜脆性好、耐沖擊力好、附著力強、耐高溫水煮，使產(chǎn)品在使用時更加可靠便捷，具有更好地生產(chǎn)應(yīng)用前景。
【專利說明】—種用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁及其涂裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，涉及一種紫外光與熱雙重固化的用于馬口鐵的白色涂料，具體地說是一種用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁及其涂裝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]馬口鐵是一種現(xiàn)代常用的包裝用材料，主要用于食品包裝鐵盒、罐的生產(chǎn)，因為馬口鐵將鋼的強度和成型性與錫的耐蝕性、錫焊性和美觀的外表結(jié)合于一種材料之中，具有耐腐蝕、無毒、強度高、延展性好的特性。馬口鐵在作為包裝材料使用前，一般先要對其進行印刷以滿足具體使用需求，作為印刷前的必要準(zhǔn)備，需對馬口鐵涂布一層白色涂料，以便后續(xù)印刷，這種涂料即被稱為白可丁。
[0003]傳統(tǒng)的白可丁的固化方式主要有兩種:熱固化與紫外光固化。熱固化作為最傳統(tǒng)、目前使用最廣泛的固化手段，具有固化程度高、固化層次深、實施條件簡單等優(yōu)點，但其在生產(chǎn)過程中也存在固化時間長、溶劑揮發(fā)嚴重、工作環(huán)境差、能耗高、環(huán)保指標(biāo)不合格等缺點。而紫外光固化作為新興的一種涂料固化方式，具有固化速度極快、工作環(huán)境好、操作便捷、能耗低、環(huán)保無溶劑揮發(fā)等優(yōu)點，已在地板、家具、墻面涂料行業(yè)有一定應(yīng)用，但紫外光固化涂料同樣具有其局限性:固化程度低、色漆涂層固化困難、固化后漆膜物理強度較差坐寸ο
[0004]對于馬口鐵用白可丁領(lǐng)域，國內(nèi)目前在生產(chǎn)過程中應(yīng)用的絕大多數(shù)均為傳統(tǒng)的熱固化涂料體系，少量的紫外光固化白可丁也因其存在一些不可避免的問題而對其大規(guī)模應(yīng)用存在限制。熱固化白可丁存在能耗高和工作環(huán)境差、固化效率低的缺點，但涂層性能良好；紫外光固化白可丁在能耗、環(huán)保與效率上不存在問題，但其涂層耐水煮、抗沖擊、附著力一般較差，很難在一些具體領(lǐng)域得到好的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁及其涂裝方法，本發(fā)明通過固化方式的調(diào)整與創(chuàng)新，配合以特殊的涂料體系來得到一種新型的可應(yīng)用于馬口鐵的光-熱雙重固化白可丁，有效的解決了現(xiàn)存的涂料固化不完全、固化效率低、節(jié)能環(huán)保性能差、漆膜脆性強、耐沖擊力差、附著力差、耐高溫水煮性能差等問題，使產(chǎn)品在使用時更加可靠便捷，具有更好地生產(chǎn)應(yīng)用前景。
[0006]一種用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁，其特征在于:該白可丁按如下重量分數(shù)組成:
聚氨酯丙烯酸酯樹脂:20~30份；環(huán)氧丙烯酸酯樹脂:5~8份；金紅石型鈦白粉:30~50份；活性單體:15~25份；光引發(fā)劑:3~6份；熱引發(fā)劑:2~4份；顏料潤濕劑: 2~5份；附著力促進劑:0.5~1.5份；基材潤濕劑:0.5~1份；流平劑:0.3~
0.5份；消泡劑:0.3~0.5份；
其中，活性單體的比例為:單官能活性單體與雙官能活性單體的比例HEMA:DPGDA比例為1:2，附著力促進劑為硅烷偶聯(lián)劑，光引發(fā)劑的組成為:TPO: 184:819=1:2:1，熱引發(fā)劑為酰類過氧化物引發(fā)劑，基材潤濕劑為聚醚硅氧烷類潤濕劑，顏料潤濕劑為含酸性基團的共聚物，流平劑為有機硅流平劑，消泡劑采用丙烯酸消泡劑。
[0007]—種用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁的涂裝方法，其特征在于:該方法利用光-熱雙重固化得到白可丁，在光固化階段，使白可丁漆膜在極短時間迅速由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，并形成表干，使漆膜具有可供印刷的物理強度；接下來的熱固化階段，激發(fā)潛伏在漆膜體系中的熱引發(fā)劑，引發(fā)在初步光固化中未反應(yīng)的樹脂與單體，使漆膜完全固化形成完整的交聯(lián)體系。
[0008]光一熱雙重固化的具體途徑如下:
1)將聚氨酯丙烯酸樹脂、鈦白粉、顏料潤濕劑混合后經(jīng)三輥機研磨成為色漿；
2)將色漿、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂、單體、光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑、附著力促進劑、基材潤濕劑、流平劑、消泡劑混合并高速分散； 3)將所得白可丁涂布于馬口鐵表面，通過紫外固化機初步固化；罩光后，將馬口鐵與涂層置于烘箱中高溫烘烤進行深層熱固化。
[0009]本發(fā)明步驟3)中，將馬口鐵片材置于高溫烘箱中180°C高溫烘烤15分鐘，除去馬口鐵表面的油膜以便白可丁的流平與接觸；隨后將白可丁均勻涂布在處理過的馬口鐵表面，膜厚控制在10 μ m，流平后經(jīng)紫外光固化機固化，再對初步固化后的表面涂布一層烤漆光油，將涂布有涂層的馬口鐵再次放置于高溫烘箱中100°C烘烤5分鐘，固化烤漆的同時，激發(fā)白可丁中的熱引發(fā)劑引發(fā)漆膜的第二次深度固化，得到產(chǎn)品。
[0010]本發(fā)明在選用齊聚物樹脂時，選用柔性最佳的聚氨酯丙烯酸酯樹脂，因為聚氨酯丙烯酸酯有最好的柔性，對于解決比較難克服的抗沖擊性能和紫外光固化的收縮應(yīng)力都是最佳的選擇。
[0011]但是聚氨酯丙烯酸酯樹脂同樣具有附著力低的缺點，因此選用與聚氨酯丙烯酸酯樹脂體系配合較好的硅烷偶聯(lián)劑作為附著力促進劑，選用酚醛環(huán)氧丙烯酸酯樹脂作為促進附著力的輔助用樹脂進行少量配合使用。
[0012]活性單體方面選擇HEMA:DPGDA比例為1:2的體系，此種體系雙官能單體較單官能單體含量更多，使得涂層在保證粘度與交聯(lián)密度適中的情況下，可以具備一定的耐水煮能力。
[0013]選用金紅石型鈦白粉，可與TP0、819、184所組成的引發(fā)劑體系配合，避開鈦白粉對紫外光的吸收波段，從而達到提高初期固化程度的目的。
[0014]顏料潤濕劑的加入，解決了鈦白粉潤濕程度不好，遮蓋力不強的問題，并且使鈦白粉與主體樹脂更容易混合，使得體系粘度與色度都滿足生產(chǎn)需求；基材潤濕劑與流平劑的加入，改善了涂料體系的表面張力，使得白可丁可更好地與馬口鐵基材潤濕流平，提高涂層的附著性能；消泡劑則可以保證涂料在分散、運輸和使用中不會有氣泡的產(chǎn)生而影響涂料性能。
[0015]本發(fā)明所具有的優(yōu)點是:
①光-熱雙重固化，滿足了前期快速固化的同時，保證了白可丁漆膜的固化程度與物理強度，緊密貼合生產(chǎn)應(yīng)用過程中的每一個步驟，使產(chǎn)品的應(yīng)用更加可靠，具有環(huán)保、節(jié)能、所得漆膜性能優(yōu)秀、生產(chǎn)效率高特點。
[0016]②聚氨酯丙烯酸酯樹脂與酚醛環(huán)氧丙烯酸酯樹脂配合使用，使得漆膜體系既具有可抗外力的柔性，又有十分好的附著力。
[0017]③通過單體、樹脂的選擇與助劑的搭配，解決了漆膜各個性能之間的平衡問題，漆膜的性能得以完善。
[0018]【具體實施方式】:
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0019]實施例1:
本實施例的光-熱雙重固化白可丁，其原料配方由如下所示重量份數(shù)的各組分組成: 聚氨酯丙烯酸酯樹脂:22份；
環(huán)氧丙烯酸酯樹脂:5份金紅石型鈦白粉: 45份；
活性單體:15份；
光引發(fā)劑:4份；
熱引發(fā)劑:2份；
顏料潤濕劑:4份；
附著力促進劑: 1份；
基材潤濕劑:1份；
流平劑:0.5份；
消泡劑:0.5份；
先將聚氨酯丙烯酸酯22份、金紅石型鈦白粉45份、顏料潤濕劑4份初步混合，將預(yù)混合物經(jīng)三輥研磨機研磨混合三遍制成色漿；隨后向體系中依次加入酚醛環(huán)氧丙烯酸酯5份、光引發(fā)劑184、819、TP0各2份、1份、1份，再加入活性單體HEMA與HPGDA共15份、硅烷類附著力促進劑1份、基材潤濕劑1份、流平劑1份、消泡劑1份；最后在混合前加入酰類過氧化物熱引發(fā)劑2份；最后將混合物在分散機下充分攪拌混合30分鐘。
[0020]將馬口鐵剪裁成7cmX 15cm的長方形片材，將此片材置于高溫烘箱中180°C高溫烘烤15分鐘，除去馬口鐵表面的油膜以便白可丁的流平與接觸，隨后將上述制得的白可丁均勻涂布在處理過的馬口鐵表面，膜厚控制在10 μ m，流平后經(jīng)紫外光固化機快速固化，再對初步固化后的表面涂布一層烤漆光油，將涂布有涂層的馬口鐵再次放置于高溫烘箱中100°C烘烤5分鐘，固化烤漆的同時，激發(fā)白可丁中的熱引發(fā)劑引發(fā)漆膜的第二次深度固化，得到完整樣品。最后，對樣品進行進一步剪裁并測試附著力、抗沖擊強度、耐水煮能力坐寸ο
[0021]本實施例工藝與傳統(tǒng)熱固化工藝及單純光固化工藝的性能對比如表1所示。
[0022]表1三種工藝性能對比

【權(quán)利要求】
1.一種用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁，其特征在于:該白可丁按如下重量分數(shù)組成: 聚氨酯丙烯酸酯樹脂:20~30份；環(huán)氧丙烯酸酯樹脂:5~8份；金紅石型鈦白粉:30~50份；活性單體:15~25份；光引發(fā)劑:3~6份；熱引發(fā)劑:2~4份；顏料潤濕劑: 2~5份；附著力促進劑:0.5~1.5份；基材潤濕劑:0.5~1份；流平劑:0.3~0.5份；消泡劑:0.3~0.5份； 其中，活性單體的比例為:單官能活性單體與雙官能活性單體的比例HEMA:DPGDA比例為1:2，附著力促進劑為硅烷偶聯(lián)劑，光引發(fā)劑的組成為:TPO: 184:819=1:2:1，熱引發(fā)劑為酰類過氧化物引發(fā)劑，基材潤濕劑為聚醚硅氧烷類潤濕劑，顏料潤濕劑為含酸性基團的共聚物，流平劑為有機硅流平劑，消泡劑采用丙烯酸消泡劑。
2.—種權(quán)利要求1所述用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁的涂裝方法，其特征在于:該方法利用光-熱雙重固化得到白可丁，在光固化階段，使白可丁漆膜在極短時間迅速由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，并形成表干，使漆膜具有可供印刷的物理強度；接下來的熱固化階段，激發(fā)潛伏在漆膜體系中的熱引發(fā)劑，引發(fā)在初步光固化中未反應(yīng)的樹脂與單體，使漆膜完全固化形成完整的交聯(lián)體系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁的涂裝方法，其特征在于:光一熱雙重固化的具體途徑如下: 1)將聚氨酯丙烯酸樹脂、鈦白粉、顏料潤濕劑混合后經(jīng)三輥機研磨成為色漿； 2)將色漿、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂、單體、光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑、附著力促進劑、基材潤濕劑、流平劑、消泡劑混合并高速分散； 3)將所得白可丁涂布于馬口鐵表面，通過紫外固化機初步固化；罩光后，將馬口鐵與涂層置于烘箱中高溫烘烤進行深層熱固化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁的涂裝方法，其特征在于:選用與聚氨酯丙烯酸酯樹脂體系配合較好的硅烷偶聯(lián)劑作為附著力促進劑；選用酚醛環(huán)氧丙烯酸酯樹脂作為促進附著力的輔助用樹脂配合使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于馬口鐵的光熱雙重固化白可丁的涂裝方法，其特征在于:步驟3)中，將馬口鐵片材置于高溫烘箱中180°C高溫烘烤15分鐘，除去馬口鐵表面的油膜以便白可丁的流平與接觸；隨后將白可丁均勻涂布在處理過的馬口鐵表面，膜厚控制在ΙΟμπι，流平后經(jīng)紫外光固化機固化，再對初步固化后的表面涂布一層烤漆光油，將涂布有涂層的馬口鐵再次放置于高溫烘箱中100°C烘烤5分鐘，固化烤漆的同時，激發(fā)白可丁中的熱引發(fā)劑引發(fā)漆膜的第二次深度固化，得到產(chǎn)品。
【文檔編號】C09D7/12GK104178017SQ201410420748
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】劉麗, 白永平, 李宵, 常紅言 申請人:江蘇海田技術(shù)有限公司